曲柄滑块练习-ADAMS仿真
基于ADAMS的单缸内燃机曲柄滑块机构建模与仿真.
图3 曲柄滑块机构建模
5
3、依次在三个连接点上建立转动副约束，并在滑块与机 架之间建立沿水平方向的滑动副，在JIONT_1处添加旋 转约束。则模型基本建立，如下图3所示：
6
图4 曲柄滑块机构模型添加约束
4、为了使得所建立的模型具有更好的柔性，可以 通过改变参数来修改模型，以达到高效最优的设计 目标，我们可以对模型进行参数化设计，即将先前 建立的三个Point点修改为参数化点。
20
图16 解析法得到的活塞位移变化曲线图
21
图17 解析法得到的活塞速度变化曲线图
22
图18 解析法得到的活塞加速度变化曲线图
23
通过以上的曲线图，我们可以看出：通过 解析法得到的活塞X方向的位移、速度和加 速度随时间的变化与使用ADAMS得到的变 化曲线基本一致; 位移在250mm~450mm之间变化；速度处 于±40000mm/s幅度内摆动；加速度大致 在-1.75×10^7~9×10^6之间变化，且在最 大加速度位置有持续性的小幅度的回落。 从而验证了ADAMS建模与运动学仿真的有 效性。
图2 单缸内燃机的曲柄滑块机构
4
一、几何建模
1、启动Adams/View程序，创建一个新的模型，将文件名 改为ENGINE。 2、根据已知单缸内燃机曲柄连杆机构的几何尺寸建立三 个点，然后在这三个点上依次建立曲柄和连杆，分别命 名为Crank、Link，在第三点上用旋转体方式建立滑块 机构Slider。如图3所示：
图9 运动学仿真
11
3、保存仿真分析结果，然后进入后处理窗口界面， 计算处理运动副上的位移、速度、加速度等的数 据。以下分别为滑块Slider的X方向的位移、速度 和加速度的图。
图10 滑块的X方向的位移变化图
范例_空间曲柄滑块机构推动小球使之与球瓶发生碰撞_机械系统动力学分析及ADAMS应用
5.6 ADAMS/View应用实例下面是一个应用ADAMS/View进行动力学建摸和仿真的实例。
在本实例中，将采用ADAMS/View的交互式建摸方式，依次进行几何建摸、添加约束和施加受力，最后对建立好的模型进行动力学仿真。
5.6.1 几何建摸本例是一个空间曲柄滑块机构推动小球使之与球瓶发生碰撞的例子，所包含的物体包括平台、曲柄、连杆、滑块、小球和球瓶，如图5-64所示。
图5-65 物体组成1. 平台建摸在本例中，用以作为机架的平台是一个立方体，其建模过程如下。
（1）工作栅格间距。
为了交互式建摸自动捕捉数据更准确，将ADAMS工作栅格的x 和y方向间距从默认值50mm改为10mm，如图5-65所示。
图5-65 修改工作栅格间距图5-66立方体参数（2）在主工具箱中用鼠标右键点击几何建模按钮（默认值是连杆工具）展开所有的几何建模工具（Rigid Body ）图标，点击立方体（Box ）建摸工具按钮，则在主工具箱的下半部分会出现是否指定立方体长宽高的三个数据编辑框，选中宽度（Depth ）选项，填入数值40.0cm ，将立方体的宽度定为40cm ，如图5-66所示。
（3）通过以下菜单路径打开坐标窗口：View —>Coordinates Window ，然后在主窗口栅格上的坐标（－650，0，0（mm ））附近按下鼠标右键，出现坐标输入窗口，如图5-67所示，在其中输入坐标（－650.0, 0.0, －200.0），点击“Apply ”按钮确定立方体左角点；继续在主窗口栅格上坐标（300，0，0（mm ））附近按下鼠标右键，输入坐标（300.0, －20, －200.0），点击“Apply ”按钮确定立方体右角点并建立立方体模型，如图5-68。
在本例中，此立方体模型作为机构支撑平台使用。
图5-68 平台模型2. 小球建摸图5-67 立方体左角点坐标和右角点坐标（1） 在主工具箱中用鼠标右键点击几何建模按钮，展开所有的几何建模工具（Rigid Body ）图标，点击球体（Sphere ）建摸工具按钮，然后在主窗口栅格上的坐标（－70，30，0（mm ））处按下鼠标左键，拖动鼠标至坐标（－70，0，0（mm ））处松开左键，建立完成小球模型，如图5-69。
ADAMS实验报告
ADAMS动力学建模与分析实验报告班级：姓名：学号：页脚内容12013年12月31 日页脚内容2实验一、空间曲柄——滑块机构运动学建模与仿真一、实验目的：1、熟悉ADAMS操作界面，掌握简单几何实体、转动铰、转动函数施加、直线运动约束等基本建模方法，熟练建模操作流程；2、建立空间曲柄——滑块机构运动学模型，进行仿真，获得仿真运动后处理结果。
二、实验要求：1、提交空间曲柄——滑块机构仿真建模流程、仿真模型及其后处理仿真结果曲线。
三、建模与仿真操作流程：结构图：页脚内容3曲柄OA和连杆AB长分别为0.08m和0.03m,曲柄OA作定轴转动，转动轴平行于x轴，角速度矢量沿x的负向，大小为sradw/2π=。
曲柄OA和连杆AB通过球铰连接，连杆AB和划款C在点B通过万向节连接，垂直轴分别为连杆AB的连体矢量m和支座的连体矢量n。
点B与滑块中心C重合。
滑块的滑槽沿x轴。
初始时刻，点O,点A、点B的坐标分别为O（0,0,0），A（0,0.08,0），B（0.2，-0.12,0.1），连体矢量m在公共基上的坐标阵为（0，-1，-2）/5。
要求计算滑块速度和加速度随时间的变化规律，并绘制曲线图。
主要步骤：1、建立刚体构件（1）、建立建立4各主要点（2）、建立连B1,B22、建立运动副和驱动约束（1）、建立转动铰o页脚内容4（2）、B1B2建立球铰A（3）、B2建立点线约束（4）、B2建立垂直约束（5）、在o处加转动铰滑块水平方向速度图：页脚内容5滑块水平方向加速度图：实验总结：学习掌握了ADAMS的使用，认识ADAMS在机械运动学仿真中的运用，模型的建立，约束的添加，驱动的添加以及实验结果的分析。
实验二、平面机械手运动学建模与仿真页脚内容6一、实验目的：1、熟练ADAMS操作，掌握复杂几何实体、固定铰、转动铰、直线运动施加等建模方法；2、建立平面机械手运动学模型，进行仿真，得出仿真运动后处理结果。
二、实验要求：1、提交平面机械手仿真建模流程、仿真模型及其后处理仿真结果曲线。
ADAMS的曲柄滑块机构
3选择点(1.15,-0.15,0)为起始绘图点，拖动鼠标点(1.55,0.15,0)，释 放鼠标键，产生滑块几何模型；
4改变滑块位置。在点(1.15,-0.15,0)处，显示弹出式菜单，选择MAR_1, 再选择Modify，显示修改对话框；在在Location栏，将｛1.15 ,-0.15,0｝改为｛1.15,-0.15,-0.15｝;选择OK按钮；
（1）绘制各曲线
1）绘制滑块位移曲线
1）检查默认单位系统 在Settings菜单中选择Units命令，显示单位设置对话 框，当前的设置应该为MKS系统。
2）设置工作栅格
1在Settings菜单，选择Working Grid命令，显示设置工作栅格对话框；
2设置Size X=2.0，Size丫=1.0，Spaci ng X=0.05, Show Worki ng Grid=on；
三、仿真方法
（1）启动ADAMS/View程序
1）启动ADAMS/View程序；
2）在欢迎对话框，选择Create a new model项；在模型名称栏输入.xny_12；重 力设置选择Earth Normal参数；单位设置选择MKS系统（M，KG，N，SEC,DEG,H）；
3）选择OK按钮。
（2）检查和设置建模基本环境
B、C点。
表1定义连接点及坐标
坐标点
变量名
X
Y
Z
A
POINT_1
0.0
0.0
0.0
B
POINT 2
0.3
0.0
0.0
C
POINT 3
1.3
0.0
0.0
3）圆盘几何建模
1在几何建模工具集，选取圆柱体建模工具
曲柄滑块仿真adams
Simulation for crack and slider system with Adams1)Set up the simulation system2) (a) Give angular velocity record of the crank(b) Give the slider velocity record(c) Give the force record at joint between the crank and link3) Add fly wheel in the system(a) Give the angular velocity record of crank(b) Give the slider velocity record(c) Give the force record at joint between the crank and link4) Compare the performance of system in above both cases一创建模型1、启动Adams/View程序，创建一个新的模型，将文件名改为simulation。
2、根据已知曲柄连杆机构的几何尺寸建立四个点（-200，0，0）、（-100，0，0）、（250，0，0）、（300，0，0），然后在这四个点上依次建立曲柄、连杆和滑块，分别命名为Crank、Link，Slider。
如图所示二施加约束依次在前三个连接点上建立转动副约束，并在滑块与机架之间建立沿水平方向的滑动副。
如图所示三施加驱动力在滑块上加一个驱动力F，用if函数定义图3所示的驱动力。
四调入函数IF( AZ( MARKER_2)-(10/180)*pi:0, 0 ,IF( AZ( MARKER_2)-(170/180)*pi:100,100,IF( AZ( MARKER_2)-(730/180)*pi:0, 0 ,IF( AZ( MARKER_2)-(890/180)*pi:100,100,0五施加阻力矩与初速度在曲柄上施加阻力矩，并定义函数-80*WZ( MARKER_2)在曲柄与ground的旋转副上施加初速度200。
基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析
北京航空航天大学研究生课程考核记录2013－2014 学年第一学期学号ZY1307307 姓名杨绍宝成绩课程名称：《产品设计与虚拟样机》论文题目：基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析任课教师评语：任课教师签字：考核日期：年月日2013-1-5基于ADAMS的曲柄滑块压力机构力的仿真分析ZY1307307 杨绍宝北京航空航天大学机械工程及自动化学院（北京100191）摘要本文主要是对曲柄滑块压力机构进行建立仿真，通过传感器测试施加于滑块上的力，通过这个力控制滑块的运动关键词：ADAMS；曲柄滑块；传感器目录1、曲柄滑块压力机构的设计要求 (3)1) 题目设计要求 (3)2) 求解步骤： (3)2、建立虚拟样机模型： (3)1)设置工作空间和网格 (3)2)创建曲柄滑块模型 (4)3)添加传感器 (12)4)施加运动 (12)3、仿真与测试 ........................... 错误!未定义书签。
1) 仿真模型 (12)2) 模型测试 (12)4、结束语 (13)参考文献: (14)1、曲柄滑块压力机构的设计要求（1）题目设计要求如图1所示为曲柄滑块压力机构简化模型。
已知曲柄长为a=100mm，连杆长度为b=200mm，作用在曲柄上的驱动转矩。
先用弹簧来模拟滑块与被压紧物体之间的力。
设弹簧刚度为K=1N/mm。
为保证被压物体的安全，现需要设置一个力传感器。
当传感器感知到压紧力的值大于或等于70N时，机构就停止运动。
试完成这个力传感器的设计，并通过仿真机构验证其正确性。
图1 曲柄滑块力机构（2）求解步骤：首先创建一个曲柄滑块机构模型以及弹簧，然后通过对曲柄施加运动以及传感器工作，对模型进行仿真。
控制滑块的运动。
2、建立虚拟样机模型：1)设置工作空间和网格根据题目中的数据大小，在建模开始时可以对工作环境进行适当设定，如图2所示：图2工作空间和网格设定2)创建曲柄滑块模型1 创建曲柄曲柄的创建过程是：a 单击Llnk工具按钮，展开选项区;b 选中Length并输入100mm，选中Width输入10mm，选中Depth并输入5mm。
adams曲柄滑块机构实例仿真
题6-6图为开槽机上用的急回机构。
原动件BC 匀速转动，已知mm a 80=，mm b 200=，mm l AD 100=，mm l D F 400=。
原动件为构件BC ，为匀速转动，角速度2/rad s ωπ=。
对该机构进行运动分析和动力分析。
在本例子中,将展示在ADAMS 中可以先用未组装的形式构造急回机构的各个部件，然后在仿真前让这些部件自动地组装起来，最后进行仿真。
这种方法比较适合构造由较多部件组成的复杂模型。
创建过程⒈启动ADAMS双击桌面上ADAMS/View 的快捷图标,打开ADAMS/View 。
在欢迎对话框中选择“Create a newmodel ”，在模型名称（Model name ）栏中输入：jihuijigou ；在重力名称（Gravity ）栏中选择“Earth Normal (-Global Y)”；在单位名称（Units ）栏中选择“MMKS –mm,kg,N,s,deg ”。
如图1-1所示。
图1-1 欢迎对话框题6-6图⒉ 设置工作环境2.1 对于这个模型，网格间距需要设置成更高的精度以满足要求。
在ADAMS/View 菜单栏中，选择设置（Setting ）下拉菜单中的工作网 格（Working Grid ）命令。
系统弹出设置工作网格对话框，将网格的尺 寸(Size )中的X 和Y 分别设置成750mm 和1000mm ，间距（Spacing ） 中的X 和Y 都设置成10mm 。
然后点击“OK ”确定。
如图2-1所表示。
2.2用鼠标左键点击动态放大（Dynamic Zoom ）图标，在模型窗口中，点击鼠标左键并按住不放，移动鼠标进行放大或缩小。
2.3 用鼠标左键点击动态移动（Dynamic Translate ）图标，在模型窗口中，按住鼠标左键，移动鼠标选择合适的网格。
⒊创建机构的各个部件3.1 在ADAMS/View 零件库中选择 连杆（Link ）图标，长度为200mm(mm b200 )，其他参数合理选择。
基于ADAMS、UG的曲柄滑块运动仿真及运动特性分析
［］ 锡恺， １ 黄 郑文纬． 机械原 理（ ９ １ １８ 年修订版 ） ． ［ 北京： Ｍ】 高等教 育出版
社 ．９ ． １ ８１
械性 能 ， 为工程实际提供很好 的参考数 据。
［】 ２郑建荣．Ｄ ＭＳ 虚拟样机技 术入 门与提 高［ ． ＡＡ 一 Ｍ】 北京： 机械工业 出版
（ｏｌ ｅｏ ｃ ａｉ ｌＥ ｇｎ ｅｉ ，Ｇ ｉ ｏ ｎ ｅｓｙ ｕ ａ ｇ ｕ ｈ ｕ５ ０ ０ ，ｈｎ） Ｃ ｌ ｇ ｆＭｅｈ ｎｃ ｎｉｅｒ ｇ ｕ ｈｕ Ｕ ｉ ｒｉ，Ｇ ｉ ｎ ，Ｇ ｉ ｏ ５ ０ ３Ｃ ｉ ｅ ａ ｎ ｚ ｖ ｔ ｙ ｚ ａ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｉ ｅ ｔ ｒ ｏ ｇ ｉｕ ｔ ｒ ｌｍａ ｈ ｎ ｒ — ｓｉｅ － ｒｎ ｃ ａ ｉｍ ｔ ｎ ｃ ａ ａ ｔｒｓｉｓ ｄ ｒ ｅ ｌ ｅ ｓ ｒ ｃ ： ｅ ｍａ ｎ ｓ ｃｏ ｆ ａ ｒ ｌ ａ ｃ ｉ ｅ ｙ ｃ ｕ ｌ ｒ ｃ ａ ｋ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｍｏｉ ｈ ｒ ｃｅ ｔ ｅ ｖ ｄ ｓｉ ｒ ｄ ｏ ｉ ｃ ｉ ｄ ｄ ｓ ｌ ｃ ｍｅ ｔ ｅｏ ｉ ，ａ ｃ ｌｒ ｔ ｎ ｏ ｔ ｅ ｔ ａ ｘ ｒ ｓ ｉ ｎ ．Ｔ ｒ ｕ ｈ ｅ ａ ｌ ｓ ｆ ｄ ｔ ｅ ｓｉ ｅ ｍｏ ｅ ｎ ｆｔ ｅ ｃ ａ ｋ ｉｐ ａ ｅ ｎ ，ｖ ｌｃ ｔ ｃ ｅｅ ａｉ ｆｍａｈ ｍａｉ ｌｅ ｐ ｅ ｓｏ ｓ ｈ ｏ ｇ ｘ ｍｐ ｅ ， ｎ ｈ ｌ ｖ ｍｅ ｔｏ ｈ ｒ ｎ ｙ ｏ ｃ ｉ ｄ ａ ｇｅ ｃ ａ ｇ ｓ ｉ ｉ ｅｅ ｔ ｓ ｕ ｔ ｎ ｐ ｌ ａｉ ｎ ｏ ａ ｉ ｌ ｔ ｎ ｗｈ ｌ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｎ ｆ ｔ ｅ ｓｉ ｅ ｒｎ ，ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｌ ｈ ｎ ｅ ｎ ａ ｄｆ ｒ ｎ ｉ ａｉ ；ａ ｐ ｉ ｔ ｆ Ａｄ ｍｓ ｓｍｕ ａｉ ｉ ｈ ｖ ｍｅ ｔｏ ｈ ｌ ｒ ｃ ａ ｋ ｅ ｅ ａｅ ｆ ｔ ｏ ｃ ｏ ｏ ｅ ｄ